【手続補正書】
【提出日】平成17年11月22日(2005.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ＭＥＡを２つのメタルセパレータで挟んだセルを複数積層して固体高分子電解質型燃料電池を構成した燃料電池のセパレータにおいて、前記セパレータのうち燃料電池発電部に対応する部分の、一面に、セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで対向する一対の対向部の間で２回以上Ｕターンして前記一対の対向部にわたって延び奇数個の平行直線部と（前記奇数−１）個の偶数個のＵターン部とを有するガス流路が、複数個、並列に形成されており、他面に前記一対の対向部にわたって直線状に延びＵターン部をもたない冷媒流路が形成されていることを特徴とする燃料電池のセパレータ。
【請求項２】  ＭＥＡを挟んだ２つのセパレータのうち一方のセパレータに形成されたガス流路は燃料ガス流路であり、他方のセパレータに形成されたガス流路は酸化ガス流路であり、
燃料ガス流路の平行直線部と酸化ガス流路の平行直線部とはセル積層方向にＭＥＡを挟んで互いに対応しており、
燃料ガス流路のＵターン部と、該燃料ガス流路のＵターン部と前記一対の対向部間方向に見て同じ側にある酸化ガス流路のＵターン部とは、セル積層方向にＭＥＡを挟んで互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ該平行直線部と直交する方向にずれており、
酸化ガス流路のＵターン部と、該酸化ガス流路のＵターン部と前記一対の対向部間方向に見て同じ側にある燃料ガス流路のＵターン部とは、セル積層方向にＭＥＡを挟んで互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ該平行直線部と直交する方向にずれている、
請求項１記載の燃料電池のセパレータ。
【請求項３】  １つのセルの冷媒流路と隣りのセルの冷媒流路は、該１つのセルの冷媒流路と隣りのセルの冷媒流路の一方の冷媒流路が前記ガス流路のＵターンにより閉塞されるときには該１つのセルの冷媒流路と隣りのセルの冷媒流路の他方の冷媒流路が開で冷媒を流通させるように、互いに一体となっている、請求項１記載の燃料電池のセパレータ。
【請求項４】  前記セパレータの燃料電池発電部の燃料ガス流路への燃料ガス入口と燃料ガス出口とは前記セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで互いに反対側に位置しており、前記セパレータの燃料電池発電部対応部の酸化ガス流路への酸化ガス入口と酸化ガス出口とは前記セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで互いに反対側に位置しており、
前記セパレータの燃料電池発電部対応部の燃料ガス流路への燃料ガス入口と酸化ガス流路への酸化ガス入口とは前記セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで互いに反対側に位置している、請求項１記載の燃料電池のセパレータ。
【請求項５】  固体高分子電解質型燃料電池のセパレータにおいて、前記セパレータは第１の面であるＭＥＡ対向面に形成されたガス流路と第２の面である反対側の面に形成された冷媒流路を有しており、前記ガス流路は直線部と該直線部を流れるガスの方向をＵターンさせるＵターン部を有しており、前記冷媒流路は直線部を有しているがＵターン部を有しておらず、前記ガス流路の直線部と直線状の前記冷媒流路とは互いに平行である燃料電池のセパレータ。
【請求項６】  前記セパレータは、前記第２の面で直線状の冷媒流路として働く凹部を有し、該凹部は前記第１の面でＵターン部より上流側のガス流路部分とＵターン部より下流側のガス流路部分とを隔離するリブとして働く請求項５記載の燃料電池のセパレータ。
【請求項７】  前記セパレータは、前記ガス流路のＵターン部を形成する凹部を有しており、該凹部は前記第２の面から見ると凸部を構成しており、ひとつの燃料電池のカソード側セパレータと隣接する燃料電池のアノード側セパレータを含む一対のセパレータが該一対のセパレータの第２の面同士が対向するように配置された場合に、前記一対のセパレータの一方のセパレータの、前記一対のセパレータの他方のセパレータのＵターン部を構成する凸部に対向する部分が、前記他方のセパレータのＵターン部を構成する前記凸部から離れるように、第２の面から見たときに凹部となっている請求項５記載の燃料電池のセパレータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  ＭＥＡを２つのメタルセパレータで挟んだセルを複数積層して固体高分子電解質型燃料電池を構成した燃料電池のセパレータにおいて、前記セパレータのうち燃料電池発電部に対応する部分の、一面に、セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで対向する一対の対向部の間で２回以上Ｕターンして前記一対の対向部にわたって延び奇数個の平行直線部と（前記奇数−１）個の偶数個のＵターン部とを有するガス流路が、複数個、並列に形成されており、他面に前記一対の対向部にわたって直線状に延びＵターン部をもたない冷媒流路が形成されていることを特徴とする燃料電池のセパレータ。
（２）  ＭＥＡを挟んだ２つのセパレータのうち一方のセパレータに形成されたガス流路は燃料ガス流路であり、他方のセパレータに形成されたガス流路は酸化ガス流路であり、
燃料ガス流路の平行直線部と酸化ガス流路の平行直線部とはセル積層方向にＭＥＡを挟んで互いに対応しており、
燃料ガス流路のＵターン部と、該燃料ガス流路のＵターン部と前記一対の対向部間方向に見て同じ側にある酸化ガス流路のＵターン部とは、セル積層方向にＭＥＡを挟んで互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ該平行直線部と直交する方向にずれており、
酸化ガス流路のＵターン部と、該酸化ガス流路のＵターン部と前記一対の対向部間方向に見て同じ側にある燃料ガス流路のＵターン部とは、セル積層方向にＭＥＡを挟んで互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ該平行直線部と直交する方向にずれている、（１）の燃料電池のセパレータ。
（３）  １つのセルの冷媒流路と隣りのセルの冷媒流路は、該１つのセルの冷媒流路と隣りのセルの冷媒流路の一方の冷媒流路が前記ガス流路のＵターンにより閉塞されるときには該１つのセルの冷媒流路と隣りのセルの冷媒流路の他方の冷媒流路が開で冷媒を流通させるように、互いに一体となっている、（１）記載の燃料電池のセパレータ。
（４）  前記セパレータの燃料電池発電部の燃料ガス流路への燃料ガス入口と燃料ガス出口とは前記セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで互いに反対側に位置しており、前記セパレータの燃料電池発電部対応部の酸化ガス流路への酸化ガス入口と酸化ガス出口とは前記セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで互いに反対側に位置しており、
前記セパレータの燃料電池発電部対応部の燃料ガス流路への燃料ガス入口と酸化ガス流路への酸化ガス入口とは前記セパレータの燃料電池発電部対応部を挟んで互いに反対側に位置している、（１）記載の燃料電池のセパレータ。
（５）  固体高分子電解質型燃料電池のセパレータにおいて、前記セパレータは第１の面であるＭＥＡ対向面に形成されたガス流路と第２の面である反対側の面に形成された冷媒流路を有しており、前記ガス流路は直線部と該直線部を流れるガスの方向をＵターンさせるＵターン部を有しており、前記冷媒流路は直線部を有しているがＵターン部を有しておらず、前記ガス流路の直線部と直線状の前記冷媒流路とは互いに平行である燃料電池のセパレータ。
（６）  前記セパレータは、前記第２の面で直線状の冷媒流路として働く凹部を有し、該凹部は前記第１の面でＵターン部より上流側のガス流路部分とＵターン部より下流側のガス流路部分とを隔離するリブとして働く（５）記載の燃料電池のセパレータ。
（７）  前記セパレータは、前記ガス流路のＵターン部を形成する凹部を有しており、該凹部は前記第２の面から見ると凸部を構成しており、ひとつの燃料電池のカソード側セパレータと隣接する燃料電池のアノード側セパレータを含む一対のセパレータが該一対のセパレータの第２の面同士が対向するように配置された場合に、前記一対のセパレータの一方のセパレータの、前記一対のセパレータの他方のセパレータのＵターン部を構成する凸部に対向する部分が、前記他方のセパレータのＵターン部を構成する前記凸部から離れるように、第２の面から見たときに凹部となっている（５）記載の燃料電池のセパレータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記（１）〜（７）の燃料電池のセパレータでは、セパレータのガス流路がセパレータの一対の対向部間で２回以上Ｕターンして一対の対向部にわたって延びるので、ストレートに延びる場合に比べてガス流路長が長くなり、ガス流速が増し、燃料電池出力が上がるとともに、生成水がガス流路に溜まりにくくなる。また、冷媒流路は、セパレータの対向部間にわたって直線状に延びＵターン部をもたないので、冷媒の昇温が少なく効率的な燃料電池冷却が行われるとともに、冷媒流路の圧損も抑えられる。
上記（２）、（３）の燃料電池のセパレータでは、燃料ガス流路のＵターン部と、燃料ガス流路のＵターン部と一対の対向部間方向に見て同じ側にある酸化ガス流路のＵターン部とは、互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ平行直線部と直交する方向にずれているので、燃料ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）が燃料ガス流路のＵターン部と交叉する部位では冷媒（冷却水）は酸化ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）を通って流れることができ、燃料ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）と酸化ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）との和の冷媒流路（冷却水流路）が燃料ガス流路のＵターン部で閉塞されることはない。また、ガス流路は狭くならない。
同様に、酸化ガス流路のＵターン部と、酸化ガス流路のＵターン部と一対の対向部間方向に見て同じ側にある燃料ガス流路のＵターン部とは、互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ平行直線部と直交する方向にずれているので、酸化ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）が酸化ガス流路のＵターン部と交叉する部位では冷媒（冷却水）は燃料ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）を通って流れることができ、酸化ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）と燃料ガス流路間の冷媒流路（冷却水流路）との和の冷媒流路（冷却水流路）が酸化ガス流路のＵターン部で閉塞されることはない。また、ガス流路は狭くならない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【発明の効果】
請求項１〜７の燃料電池のセパレータによれば、セパレータのガス流路がセパレータの一対の対向部間で２回以上Ｕターンして一対の対向部にわたって延びるので、Ｕターンせずにストレートに延びる場合に比べてガス流路長が長くなり、一定量の反応ガスをＭＥＡに供給するときのガス流速が増し、燃料電池出力が上がるとともに、生成水がガス流路に溜まりにくくなる。また、冷媒流路は、セパレータの対向部間にわたって直線状に延びＵターン部をもたないので、冷媒の昇温が少なく効率的な燃料電池冷却を行うことができるとともに、冷媒流路の圧損も抑えることができる。
請求項２、３の燃料電池のセパレータによれば、燃料ガス流路のＵターン部と、燃料ガス流路のＵターン部と一対の対向部間方向に見て同じ側にある酸化ガス流路のＵターン部とは、互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ平行直線部と直交する方向にずれているので、燃料ガス流路間の冷却水流路が燃料ガス流路のＵターン部と交叉する部位では冷却水は酸化ガス流路間の冷却水流路を通って流れることができ、燃料ガス流路間の冷却水流路と酸化ガス流路間の冷却水流路との和の冷却水流路が燃料ガス流路のＵターン部で閉塞されることはない。また、ガス流路は狭くならない。
同様に、酸化ガス流路のＵターン部と、酸化ガス流路のＵターン部と一対の対向部間方向に見て同じ側にある燃料ガス流路のＵターン部とは、互いに燃料ガス流路または酸化ガス流路の平行直線部間間隔１ピッチ分だけ平行直線部と直交する方向にずれているので、酸化ガス流路間の冷却水流路が酸化ガス流路のＵターン部と交叉する部位では冷却水は燃料ガス流路間の冷却水流路を通って流れることができ、酸化ガス流路間の冷却水流路と燃料ガス流路間の冷却水流路との和の冷却水流路が酸化ガス流路のＵターン部で閉塞されることはない。また、ガス流路は狭くならない。